KR101418157B1

KR101418157B1 - 밸브체, 게이트 밸브 및 기판 처리 시스템

Info

Publication number: KR101418157B1
Application number: KR1020120089625A
Authority: KR
Inventors: 도루 혼마
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2014-07-09
Also published as: TW201334109A; JP2013042077A; CN102954264B; CN102954264A; JP5847487B2; TWI559435B; KR20130020607A

Abstract

밸브체를 세정할 때에 기판 처리 시스템을 실질적으로 정지시킬 필요를 없앨 수 있는 밸브체를 제공한다. 기판 처리 시스템(10)은, 기판(S)에 드라이 에칭 처리를 실시하는 프로세스 챔버(13)와, 기판(S)을 반송하는 트랜스퍼 챔버(11)를 구비하고, 프로세스 챔버(13) 및 트랜스퍼 챔버(11)를 연통하는 연통구(19a)를 개방 또는 차단하는 밸브체(22)는, 이동 가능한 본체(23)와, 본체(23)로부터 분리 가능하게 구성되고, 밸브체(22)가 연통구(19a)를 차단할 때, 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)와 대향하는 대향 부재(40)로부터 구성되는 커버 부재(24)를 구비하고, 밸브체(22)가 연통구(19a)를 차단할 때, 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)측으로부터 밸브체(22)를 보았을 경우, 연통구(19a) 내에서 대향 부재(40)의 전체를 육안으로 확인할 수 있다.

Description

밸브체, 게이트 밸브 및 기판 처리 시스템{VALVE BODY, GATE VALVE AND SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}

본 발명은 2개의 챔버를 구획하는 밸브체, 게이트 밸브 및 기판 처리 시스템에 관한 것이다.

기판 처리 시스템에서는, 기판을 반송하는 아암을 내장한 트랜스퍼 챔버와, 해당 트랜스퍼 챔버의 주위에 배치된 복수의 프로세스 챔버를 구비하고, 각 프로세스 챔버에서는 기판에 소정의 처리, 예를 들면, 플라스마 처리가 실시된다. 트랜스퍼 챔버 및 프로세스 챔버 사이에는 이들 챔버를 구획하는 게이트 밸브가 배치된다.

도 9는 종래의 게이트 밸브의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.

도 9에 있어서 게이트 밸브(90)는, 트랜스퍼 챔버 및 프로세스 챔버의 사이에 배치되고, 양측면에 개구(91a, 91b)가 마련된 밸브 케이스(밸브 상자)(92)와, 밸브 케이스(92)의 내부에 배치되어 액추에이터(93)와 로드(밸브 봉)(94)를 거쳐서 접속되는 밸브체(95)를 구비한다.

이 게이트 밸브(90)에서는, 트랜스퍼 챔버 및 프로세스 챔버를 구획할 때, 액추에이터(93) 및 로드(94)에 의해서 밸브체(95)가 밸브 케이스(92)의 내벽면에 밀착되어 개구(91a)를 막고, 트랜스퍼 챔버 및 프로세스 챔버를 연통시킬 때, 액추에이터(93) 및 로드(94)에 의해서 밸브체(95)가 밸브 케이스(92)의 내벽면으로부터 이격되어 상방으로 끌어 올려진다.

트랜스퍼 챔버 및 프로세스 챔버를 구획할 때, 밸브체(95)는 개구(91a)를 거쳐서 프로세스 챔버의 내부와 대향하기 때문에, 프로세스 챔버에 있어서 증착물(deposit)의 발생을 수반하는 처리[이하, 「증착성 프로세스」라 함]가 기판에 실시되는 경우, 밸브체(95)의 표면에도 증착물이 부착하는 일이 있다.

게이트 밸브(90)에서는, 밸브체(95)의 표면에 부착한 증착물의 제거 작업을 용이하게 실행하기 위해서, 밸브 케이스(92)의 하부를 구성하는 개폐 가능한 보닛 플랜지(96)가 개방되어 밸브체(95)를 용이하게 분리할 수 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 취출된 밸브체(95)의 표면은 쇼트 블라스트 등에 의해서 세정된다.

일본 특허 공개 제 1999-108243 호 공보

그렇지만, 도 9의 게이트 밸브에서는, 밸브체(95)를 세정하기 위해서 보닛 플랜지(96)를 개방할 필요가 있기 때문에, 트랜스퍼 챔버의 내부가 개구(91b)를 거쳐서 외부와 연통하고, 트랜스퍼 챔버의 내부에서 기판을 반송하지 못하여, 그 결과, 기판 처리 시스템이 실질적으로 정지한다고 하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 밸브체를 세정할 때에 기판 처리 시스템을 실질적으로 정지시킬 필요를 없앨 수 있는 밸브체, 게이트 밸브 및 기판 처리 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 제 1 항에 기재된 밸브체는, 기판에 소정의 처리를 실시하는 프로세스 챔버와 해당 프로세스 챔버에 상기 기판을 반송하는 트랜스퍼 챔버를 구비하는 기판 처리 시스템에 있어서 상기 프로세스 챔버 및 상기 트랜스퍼 챔버를 연통하는 연통구를 개방 또는 차단하는 밸브체로서, 이동 가능한 본체와, 해당 본체에 장착되는 동시에, 상기 본체로부터 분리 가능하게 구성되고, 상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버와 대향하는 대향 부재를 갖는 피복 부재를 갖고, 상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버측으로부터 상기 밸브체를 보았을 때, 상기 연통구 내에서 상기 대향 부재의 전체를 육안으로 확인할 수 있는 것을 특징으로 한다.

제 2 항에 기재된 밸브체는, 제 1 항에 기재된 밸브체에 있어서, 상기 피복 부재는 장착 부품에 의해서 상기 본체에 장착되는 것을 특징으로 한다.

제 3 항에 기재된 밸브체는, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 밸브체에 있어서, 상기 피복 부재는 판 형상 부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

제 4 항에 기재된 밸브체는, 제 3 항에 기재된 밸브체에 있어서, 상기 피복 부재는 상기 대향 부재를 둘러싸는 프레임체를 갖고, 해당 프레임체는 분할 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 5 항에 기재된 밸브체는, 제 4 항에 기재된 밸브체에 있어서, 상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버측으로부터 상기 밸브체를 보았을 때, 상기 프레임체의 일부가 가려져 육안으로 확인할 수 없는 것을 특징으로 한다.

제 6 항에 기재된 밸브체는, 제 4 항 또는 제 5 항에 기재된 밸브체에 있어서, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버측으로부터 상기 밸브체를 보는 방향을 따르는 단면에서, 상기 프레임체 및 상기 대향 부재의 간극이 래비린스 구조를 나타내는 것을 특징으로 한다.

제 7 항에 기재된 밸브체는, 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 밸브체에 있어서, 상기 대향 부재는 분할 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 8 항에 기재된 밸브체는, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 밸브체에 있어서, 상기 연통구는 벽 부재에 개구하는 구멍으로 이루어지며, 해당 구멍의 측면은 보호 부재로 덮이는 것을 특징으로 한다.

제 9 항에 기재된 밸브체는, 제 8 항에 기재된 밸브체에 있어서, 상기 보호 부재가 피복 부재의 일부를 가리는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 제 10 항에 기재된 게이트 밸브는, 기판에 소정의 처리를 실시하는 프로세스 챔버와 해당 프로세스 챔버에 상기 기판을 반송하는 트랜스퍼 챔버를 구비하는 기판 처리 시스템에 있어서 상기 프로세스 챔버 및 상기 트랜스퍼 챔버를 연통하는 연통구를 개방 또는 차단하는 밸브체를 갖는 게이트 밸브에 있어서, 상기 밸브체는, 이동 가능한 본체와, 해당 본체에 장착되는 동시에, 상기 본체로부터 분리 가능하게 구성되며, 상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버와 대향하는 대향 부재를 갖는 피복 부재를 갖고, 상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버측으로부터 상기 밸브체를 보았을 때, 상기 연통구 내에서 상기 대향 부재의 전체를 육안으로 확인할 수 있는 것을 특징으로 한다.

제 11 항에 기재된 게이트 밸브는, 제 10 항에 기재된 게이트 밸브에 있어서, 상기 피복 부재는, 상기 대향 부재를 둘러싸는 프레임체를 갖고, 해당 프레임체는 분할 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 12 항에 기재된 게이트 밸브는, 제 10 항 또는 제 11 항에 기재된 게이트 밸브에 있어서, 상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버측으로부터 상기 밸브체를 보았을 때, 상기 틀의 일부가 가려져 육안으로 확인할 수 없는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 제 13 항에 기재된 기판 처리 시스템은, 기판에 소정의 처리를 실시하는 프로세스 챔버와 해당 프로세스 챔버에 상기 기판을 반송하는 트랜스퍼 챔버를 구비하는 기판 처리 시스템에 있어서, 상기 프로세스 챔버 및 상기 트랜스퍼 챔버를 연통하는 연통구를 개방 또는 차단하는 밸브체를 구비하고, 상기 밸브체는, 이동 가능한 본체와 해당 본체에 장착되는 동시에, 상기 본체로부터 분리 가능하게 구성되며, 상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버와 대향하는 대향 부재를 갖는 피복 부재를 갖고, 상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버측으로부터 상기 밸브체를 보았을 때, 상기 연통구 내에서 상기 대향 부재의 전체를 육안으로 확인할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 밸브체가 연통구를 차단할 때, 연통구를 거쳐서 프로세스 챔버측으로부터 밸브체를 보았을 때, 연통구 내에서 피복 부재가 갖는 대향 부재의 전체를 육안으로 확인할 수 있으므로, 밸브체에 의해서 연통구를 차단한 채 프로세스 챔버측으로부터 연통구를 거쳐서 대향 부재를 분리할 수 있으면서, 트랜스퍼 챔버의 내부가 외부와 연통하는 일이 없다. 또한, 대향 부재는 연통구를 거쳐서 프로세스 챔버와 대향하므로, 해당 프로세스 챔버에서 발생한 증착물은 해당 대향 부재에 주로 부착한다. 그 결과, 대향 부재를 분리하여 세정하면, 실질적으로 밸브체를 세정할 수 있다. 즉, 밸브체를 세정할 때에 트랜스퍼 챔버의 내부가 외부와 연통하는 일이 없이, 기판 처리 시스템을 실질적으로 정지시킬 필요를 없앨 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도,
도 2는 본 실시형태에 따른 밸브체가 적용되는 게이트 밸브의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 2의 (A)는 확대 단면도이며, 도 2의 (B)는 밸브체를 프로세스 챔버측으로부터 보았을 때의 정면도,
도 3은 본 실시형태에 따른 밸브체의 제 1 변형예의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 3의 (A)는 확대 단면도이며, 도 3의 (B)는 밸브체를 프로세스 챔버측으로부터 보았을 때의 정면도,
도 4는 도 3의 밸브체의 단면 형상의 변형예를 도시하는 확대 단면도,
도 5는 도 3의 밸브체에 있어서의 중앙부의 변형예를 도시하는 정면도,
도 6은 본 실시형태에 따른 밸브체의 제 2 변형예의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 6의 (A)는 확대 단면도이며, 도 6의 (B)는 밸브체를 프로세스 챔버측으로부터 보았을 때의 정면도,
도 7은 도 6에 있어서의 측면 커버 부재의 변형예를 도시하는 단면도이고, 도 7의 (A)는 측면 커버 부재의 제 1 변형예를 도시하며, 도 7의 (B)는 측면 커버 부재의 제 2 변형예를 도시함,
도 8은 본 실시형태에 따른 밸브체의 제 3 변형예의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도,
도 9는 종래의 게이트 밸브의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.

도 1에 있어서 기판 처리 시스템(10)은, 평면에서 보아 5각형인 트랜스퍼 챔버(11)와, 해당 트랜스퍼 챔버(11)의 주위에 방사상으로 배치되고 또한 각각 게이트 밸브(12)를 거쳐서 트랜스퍼 챔버(11)와 접속되는 4개의 프로세스 챔버(13)와, 게이트 밸브(14)를 거쳐서 트랜스퍼 챔버(11)와 접속되는 로드록 챔버(15)와, 로드록 챔버(15)와 접속되는 로더(16)를 구비한다.

트랜스퍼 챔버(11)는 내부가 감압되고 또한 해당 내부에 배치된 반송 아암(도시하지 않음)에 의해서 기판(S)을 각 프로세스 챔버(13)에 반입한다. 각 프로세스 챔버(13)는 내부가 감압되며 또한 반입된 기판(S)에 플라스마 처리, 예를 들면, 드라이 에칭 처리를 실시한다. 로드록 챔버(15)는 내부의 압력을 진공 또는 대기압으로 변경 가능하며, 트랜스퍼 챔버(11)의 반송 아암이나 로더(16)가 구비하는 반송 아암(17)에 의해서 반입된 기판(S)을 일시적으로 보존한다. 또한, 로드록 챔버(15)의 내부에 일시적으로 보존된 기판(S)은 트랜스퍼 챔버(11)의 반송 아암이나 반송 아암(17)에 의해서 반출된다.

로더(16)는, 반송 아암(17) 및 2개의 버퍼(18a, 18b)를 구비하고, 버퍼(18a)는 복수의 미처리의 기판(S)을 탑재시켜 일시적으로 보관하며, 버퍼(18b)는 복수의 처리를 마친 기판(S)을 탑재시켜 일시적으로 보관하고, 반송 아암(17)은 로드록 챔버(15) 및 2개의 버퍼(18a, 18b) 사이에 기판(S)을 반송한다.

기판 처리 시스템(10)에서는, 기판(S)에 드라이 에칭 처리를 실시할 때, 게이트 밸브(12)가 프로세스 챔버(13) 및 트랜스퍼 챔버(11)를 구획하여, 드라이 에칭 처리 중에 프로세스 챔버(13)의 내부에 도입되는 처리 가스나 발생하는 플라스마가 트랜스퍼 챔버(11)의 내부에 침입하는 것을 방지한다.

도 2는 본 실시형태에 따른 밸브체가 적용되는 게이트 밸브의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 2의 (A)는 확대 단면도이며, 도 2의 (B)는 밸브체를 프로세스 챔버측으로부터 보았을 때의 정면도이다.

도 2의 (A)에 있어서 게이트 밸브(12)는, 트랜스퍼 챔버(11) 및 프로세스 챔버(13)의 사이에 배치되며, 양측벽(벽 부재)에 연통구(19a, 19b)가 개구하는 밸브 케이스(20)와, 밸브 케이스(20)의 내부에 배치되어 액추에이터(도시하지 않음)와 로드(21)를 거쳐서 접속되는 밸브체(22)를 구비한다. 또한, 밸브 케이스(20)에 있어서의 연통구(19a)측의 측벽의 내면에는 연통구(19a)를 둘러싸도록 O링(27)이 배치된다.

이 게이트 밸브(12)에서는, 트랜스퍼 챔버(11) 및 프로세스 챔버(13)를 구획할 때, 액추에이터 및 로드(21)에 의해서 밸브체(22)가 밸브 케이스(20)의 내벽에 배치된 O링(27)에 밀착되어 연통구(19a)를 차단하고, 트랜스퍼 챔버(11) 및 프로세스 챔버(13)를 연통시킬 때, 액추에이터 및 로드(21)에 의해서 밸브체(22)가 밸브 케이스(20)의 내벽면으로부터 이격되어 하방으로 퇴출하며, 그 결과, 연통구(19a)가 개방되어 트랜스퍼 챔버(11) 및 프로세스 챔버(13)는 연통구(19a, 19b)를 거쳐서 연통한다.

트랜스퍼 챔버(11) 및 프로세스 챔버(13)를 구획할 때, 밸브체(22)는 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)의 내부와 대향하지만, 밸브체(22)는 기부를 이루는 본체(23)와, 해당 본체(23)에 장착되는 판 형상의 대향 부재(40)로 이루어지는 커버 부재(24)(피복 부재)를 갖고, 해당 대향 부재(40)는 본체(23)의 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)의 내부와 대향하는 부분을 덮는다. 즉, 대향 부재(40)는 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)의 내부와 대향한다. 따라서, 프로세스 챔버(13)에 있어서 증착물(deposit)의 발생을 수반하는 처리[이하, 「증착성 프로세스」라 함]가 기판(S)에 실시되는 경우, 증착물의 대부분은 대향 부재(40)에 부착한다.

대향 부재(40)는 복수의 볼트(25)(장착 부품)에 의해서 본체(23)에 장착되며, 본체(23)로부터 분리 가능하게 구성된다. 각 볼트(25)는 덮개(26)에 의해서 덮이며 밸브체(22)의 표면에 노출되지 않는다. 또한, 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)측으로부터 밸브체(22)를 보았을 때, 도 2의 (B)에 도시하는 바와 같이, 대향 부재(40)의 전체를 육안으로 확인할 수 있다. 즉, 대향 부재(40)의 크기는 연통구(19a)의 개구 면적보다 조금 작게, 예를 들면, 대향 부재(40)의 외주는 연통구(19a)의 개구 가장자리보다 2mm 내지 3mm 정도 내측에 위치한다. 따라서, 밸브체(22)에 의해서 연통구(19a)를 차단했을 경우, 작업자는, 커버 부재(24)를 구성하는 대향 부재(40)를 연통구(19a)와 간섭시키는 일이 없이 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)측으로부터 커버 부재(24)를 분리할 수 있다.

대향 부재(40)에 있어서의 프로세스 챔버(13)의 내부와 대향하는 면은, 대향 부재(40)에 한 번 부착한 증착물을 벗겨지기 어렵게 할 수 있는 면조도를 갖고, 이것에 의해, 벗겨진 증착물의 재부착에 의한 타 부재의 오염을 방지할 수 있다. 상기하는 바와 같이, 대향 부재(40)의 크기는 연통구(19a)의 개구의 크기에 대응하고, 연통구(19a)의 개구의 크기는 기판(S)의 크기에 대응하기 때문에, 대향 부재(40)의 크기, 특히 가로 폭은 기판(S)의 크기에 대응하며, 예를 들면, 기판 처리 시스템(10)이 대형의 FPD(Flat Panel Display)용의 기판(S)에 드라이 에칭 처리를 실시하는 경우, 대향 부재(40)의 가로 폭은 800mm 이상이다.

밸브체(22)를 구성하는 본체(23) 및 커버 부재(24)[대향 부재(40)]는 강성이 높은 부재, 예를 들면, 알루미늄으로 이루어지며, 각각의 표면은 절연재, 예를 들면, 알루미나나 이트리아의 용사 피막에 의해서 덮인다. 이것에 의해, 이상 방전이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 2에 있어서의 밸브체(22)에 의하면, 밸브체(22)가 연통구(19a)를 차단할 때, 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)측으로부터 밸브체(22)를 보았을 때, 연통구(19a) 내에서 대향 부재(40)의 전체를 육안으로 확인할 수 있으므로, 작업자는 밸브체(22)에 의해서 연통구(19a)를 차단한 채 프로세스 챔버(13)측으로부터 연통구(19a)를 거쳐서 대향 부재(40)를 분리할 수 있으며, 트랜스퍼 챔버(11)의 내부가 외부와 연통하는 일이 없다. 또한, 대향 부재(40)는 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)와 대향하므로, 해당 프로세스 챔버(13)에서 발생한 증착물은 해당 대향 부재(40)에 주로 부착한다. 그 결과, 대향 부재(40)를 분리하여 세정하면, 실질적으로 밸브체(22)를 세정할 수 있다. 즉, 밸브체(22)를 세정할 때에 트랜스퍼 챔버(11)의 내부가 외부와 연통하는 일이 없어서, 기판 처리 시스템(10)을 실질적으로 정지시킬 필요를 없앨 수 있다.

또한, 밸브체(22)에서는, 대향 부재(40)는 볼트(25)에 의해서 본체(23)에 장착되므로, 볼트(25)를 분리하는 것에 의해 대향 부재(40)를 본체(23)로부터 용이하게 분리할 수 있다. 또한, 밸브체(22)에서는, 대향 부재(40)는 판 형상 부재로 이루어지므로 취급이 용이하게 된다.

상술한 밸브체(22)에서는, 연통구(19a)를 거쳐서 커버 부재(24)를 구성하는 대향 부재(40)의 전체를 육안으로 확인할 수 있기 때문에, 연통구(19a)의 개구 내에 본체(23)의 일부도 육안으로 확인할 수 있다. 즉, 밸브체(22)로부터 분리할 수 없는 본체(23)에 증착물이 부착할 우려가 다소 있다.

이하, 도 2에 있어서의 밸브체(22)의 제 1 변형예에 대하여 설명한다.

본 변형예는, 그 구성, 작용이 상술한 밸브체(22)와 기본적으로 동일하므로, 중복한 구성, 작용에 대해서는 설명을 생략하고, 이하에 다른 구성, 작용에 대한 설명을 실행한다.

도 3은 본 실시형태에 따른 밸브체의 제 1 변형예의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 3의 (A)는 확대 단면도이며, 도 3의 (B)는 밸브체를 프로세스 챔버측으로부터 보았을 때의 정면도이다.

도 3의 (A)에 있어서 게이트 밸브(39)는, 밸브 케이스(20)와, 밸브 케이스(20)의 내부에 배치되며 액추에이터(도시하지 않음)와 로드(21)를 거쳐서 접속되는 밸브체(28)를 구비한다.

트랜스퍼 챔버(11) 및 프로세스 챔버(13)를 구획할 때, 밸브체(28)는 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)의 내부와 대향하지만, 밸브체(28)는 기부를 이루는 본체(29)와, 해당 본체(29)에 장착되는 커버 부재(30)(피복 부재)를 갖는다.

커버 부재(30)는, 본체(29)의 중앙부에 장착되는 판 형상 부재의 대향 부재(31)와, 해당 대향 부재(31)를 둘러싸도록 본체(29)에 장착되는 프레임 형상 부재(32)(프레임체)로 이루어지며, 대향 부재(31) 및 프레임 형상 부재(32)는 본체(29)에 있어서 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)의 내부와 대향하는 부분을 덮는다.

본 변형예에서는, 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)측으로부터 밸브체(28)를 보았을 때, 도 3의 (B)에 도시하는 바와 같이, 대향 부재(31)의 전체를 육안으로 확인할 수 있는 동시에, 대향 부재(31)의 주위를 둘러싸는 프레임 형상 부재(32)를 육안으로 확인할 수 있지만, 프레임 형상 부재(32)의 일부는 밸브 케이스(20)나 프로세스 챔버(13)의 측벽에 가려져 육안으로 확인할 수 없다. 환언하면, 연통구(19a)의 개구 내에는 대향 부재(31) 및 프레임 형상 부재(32)만 노출되지 않으며, 본체(29)가 노출되지 않는다. 따라서, 프로세스 챔버(13)에 대해 증착성 프로세스가 기판에 실시되는 경우, 증착물 전체는 대향 부재(31) 및 프레임 형상 부재(32)에 부착하며, 본체(29)에 부착하는 일이 없다.

또한, 대향 부재(31) 및 프레임 형상 부재(32)는, 본체(29)가 밸브 케이스(20)의 내벽에 배치된 O링(27)에 밀착되어 연통구(19a)를 차단할 때, O링(27)에 둘러싸인 범위 내로부터 비어져 나오는 일이 없다.

또한, 본 변형예에서는, 프레임 형상 부재(32)가 분할 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 프레임 형상 부재(32)의 일부가 연통구(19a)의 개구 내에 노출되어 있지 않아도, 작업자는, 대향 부재(31)를 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)측으로부터 분리한 후, 프레임 형상 부재(32)를 분할하여 각 분할편을 개별로 연통구(19a)를 거쳐서 취출하는 것에 의해서 프레임 형상 부재(32)를 분리할 수 있다. 대향 부재(31) 및 프레임 형상 부재(32)를 본체(29)에 장착할 때에는, 우선, 프레임 형상 부재(32)의 각 분할편을 본체(29)에 끼우는 것에 의해서 본체(29)의 표면에 있어서 프레임 형상 부재(32)를 형성하고, 해당 형성된 프레임 형상 부재(32)의 중앙부에 대향 부재(31)를 끼우고, 그 후, 대향 부재(31)를 볼트(25)에 의해서 본체(29)에 장착한다.

상술한 본 변형예에 의하면, 커버 부재(30)는, 판 형상 부재의 대향 부재(31)와, 해당 대향 부재(31)를 둘러싸는 프레임 형상 부재(32)로 이루어지므로, 본체(29)의 표면을 보다 넓게 덮을 수 있다. 또한, 프레임 형상 부재(32)는 분할 가능하게 구성되어 있으므로, 프레임 형상 부재(32)를 분할한 각 분할편을 본체(29)에 끼우는 것에 의해서 연통구(19a)를 거쳐서 육안으로 확인할 수 없는 개소까지 본체(29)를 가릴 수 있다. 그 결과, 본체(29)에 증착물이 부착하는 것을 확실히 방지할 수 있다. 또한, 증착물 전체는 대향 부재(31) 및 프레임 형상 부재(32)에 부착하므로, 대향 부재(31) 및 프레임 형상 부재(32)를 분리하여 세정하면, 실질적으로 전체 증착물을 제거할 수 있다.

본 변형예에서는, 작업성을 고려하여 프레임 형상 부재(32)와 대향 부재(31) 사이에 예를 들면, 0.2mm의 간극이 마련되지만, 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)측으로부터 밸브체(28)를 보는 방향을 따르는 단면에 있어서, 프레임 형상 부재(32) 및 대향 부재(31)의 간극(33)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 래비린스 구조를 나타내고 있어도 좋다. 이것에 의해, 증착물이 프레임 형상 부재(32) 및 대향 부재(31)의 간극을 통과하여 본체(29)에 부착하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 결과적으로, 볼트(25)에 의해서 본체(29)에 장착되는 대향 부재(31)가 프레임 형상 부재(32)를 본체(29)에 가압하기 때문에, 프레임 형상 부재(32)의 본체(29)로부터의 탈락을 방지할 수 있다. 또한, 분할 가능한 프레임 형상 부재(32)에 있어서의 인접하는 2개의 분할편 사이의 접합부에 있어서, 래비린스 구조를 마련해도 좋다.

또한, 프레임 형상 부재(32)를 본체(29)에 장착하기 위한 볼트(도시하지 않음)를 볼트(25)와는 별도 마련해도 좋다. 이 경우, 해당 볼트는, 대향 부재(31)에 의해서 덮여 밸브체(28)의 표면에 노출되지 않는 위치에 마련하는 것이 좋다.

밸브체(22)의 대향 부재(40)나 밸브체(28)의 대향 부재(31)는 한 부재에 의해서 형성되었지만, 상술한 바와 같이, 예를 들면, 기판 처리 시스템(10)이 대형의 FPD용의 기판(S)에 드라이 에칭 처리를 실시하는 경우, 대향 부재(40)나 대향 부재(31)가 대형화되어 작업자에 의한 취급이 곤란하게 되는 일이 있다. 이것에 대응하여, 대향 부재(40)나 대향 부재(31)를 분할 가능하게 구성하도록 해도 좋다(도 5 참조). 이것에 의해, 작업자는 커버 부재(24)나 대향 부재(31)를 분할하여 분리할 수 있으며, 작업자에 의한 취급을 용이하게 할 수 있다.

이하, 도 2에 있어서의 밸브체(22)의 제 2 변형예에 대하여 설명한다.

도 6은 본 실시형태에 따른 밸브체의 제 2 변형예의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 6의 (A)는 확대 단면도이며, 도 6의 (B)는 밸브체를 프로세스 챔버측으로부터 보았을 때의 정면도이다.

도 6의 (A)에 있어서, 게이트 밸브(34)는, 밸브 케이스(20)와, 밸브 케이스(20)의 내부에 배치되어 액추에이터(도시하지 않음)와 로드(21)를 거쳐서 접속되는 밸브체(22)를 구비한다.

또한, 본 변형예에서는, 연통구(19a)의 측면이, 예를 들면, 실리카나 이트리아 등의 절연성 재료에 의해서 구성되는 측면 커버 부재(35)(보호 부재)에 의해서 덮이므로, 연통구(19a)에 증착물이 부착하는 것을 방지할 수 있다. 측면 커버 부재(35)는 통 형상 부재로 이루어지며, 연통구(19a)에 끼워, 분리 가능하게 구성된다.

연통구(19a)에 측면 커버 부재(35)를 끼웠을 경우에 있어서, 밸브체(22)가 연통구(19a)를 차단하는 경우, 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)측으로부터 밸브체(22)를 보았을 때, 도 6의 (B)에 도시하는 바와 같이, 측면 커버 부재(35)가 형성하는 개구 내에서 대향 부재(40)의 전체를 육안으로 확인할 수 있다. 즉, 대향 부재(40)의 크기는 측면 커버 부재(35)의 개구 면적보다 작다. 따라서, 밸브체(22)에 의해서 연통구(19a)를 차단했을 경우, 작업자는, 측면 커버 부재(35)를 분리하는 일 없이, 대향 부재(40)를 연통구(19a)를 거쳐서 분리할 수 있다.

본 변형예에서는, 측면 커버 부재(35)의 개구 내에 대향 부재(40)의 전체를 육안으로 확인할 수 있었지만, 도 7의 (A)에 도시하는 바와 같이, 측면 커버 부재(35a)가 본체(23) 및 대향 부재(40)의 간극을 가리는 형상, 예를 들면, 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)측으로부터 밸브체(28)를 보는 방향을 따르는 단면에 있어서, L자 형상을 나타내도 좋다. 이 경우, L자 형상의 바닥부에 의해서 본체(23) 및 대향 부재(40)의 간극을 가린다. 여기서, 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)측으로부터 밸브체(22)를 보았을 때, 측면 커버 부재(35a)가 형성하는 개구 내에서 대향 부재(40)의 일부가 가려져 육안으로 확인할 수 없기 때문에, 대향 부재(40)를 분리할 때에 측면 커버 부재(35a)를 연통구(19a)로부터 취출할 필요가 있지만, 본체(23) 및 대향 부재(40)의 간극은 측면 커버 부재(35a)에 의해서 덮이기 때문에, 증착물이 해당 간극을 통과하여 본체(23)에 부착하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 측면 커버 부재(35a)가 대향 부재(40)의 일부를 가리므로, 결과적으로 본체(23)는 전부 가려진다. 그 결과, 본체(23)에 부착하는 증착물을 줄일 수 있다.

또한, 도 7의 (B)에 도시하는 바와 같이, 밸브체(28)가 커버 부재(30)를 갖는 경우라도, 측면 커버 부재(35b)의 연통구(19a)를 거쳐서 프로세스 챔버(13)측으로부터 밸브체(28)를 보는 방향을 따르는 단면이, 측면 커버 부재(35a)와 마찬가지로, L자 형상을 나타내며, 프레임 형상 부재(32) 및 대향 부재(31)의 간극(33)을 덮어도 좋다. 이 경우도, 커버 부재(30)를 분리할 때에 측면 커버 부재(35b)를 연통구(19a)로부터 취출할 필요가 있지만, 프레임 형상 부재(32) 및 대향 부재(31)의 간극(33)은 측면 커버 부재(35b)에 의해서 덮이기 때문에, 증착물이 해당 간극(33)을 통과하여 본체(29)에 부착하는 것을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명에 대하여, 상기 실시형태를 이용하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다.

상기 실시형태에서는, 기판 처리 시스템(10)이 FPD용의 기판(S)에 드라이 에칭 처리를 실시하는 것을 전제로 하고 있었지만, 기판 처리 시스템(10)이 반도체 디바이스용의 기판인 웨이퍼에 드라이 에칭 처리를 실시해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 밸브체의 본체에 있어서의 프로세스 챔버(13)측의 표면의 일부가 커버 부재에 의해서 덮여 있었지만, 도 8에 도시하는 바와 같이, 밸브체(36)의 본체(37)에 있어서의 프로세스 챔버(13)측의 표면의 전체가 분리 가능한 커버 부재(38)에 의해서 덮여도 좋다. 이 경우, 프로세스 챔버(13)에서 생긴 증착물은 전부 커버 부재(38)에 부착하기 때문에, 커버 부재(38)를 분리하여 세정함으로써, 전체 증착물을 제거할 수 있다. 또한, 도 8의 밸브체의 구성은 상기 실시형태에 있어서의 밸브체의 구성에 비하여 간이하게 되지만, 상기 실시형태에 있어서의 밸브체와는 달리, 밸브체를 세정할 때에 기판 처리 시스템(10)을 정지해야만 하고, 또한, 본체(37)로부터 분리한 커버 부재(38)를 밸브 케이스(20)의 상부 또는 하부를 개방하여 취출해야만 한다. 그렇지만, 밸브체(36) 그 자체를 취출할 필요는 없으며, 적어도 본체(37)는 밸브 케이스(20) 내에 그대로 남아있기 때문에, 종래의 밸브체에 비하면, 밸브체의 세정을 위해서 기판 처리 시스템(10)을 정지시키는 시간이 짧게 끝난다. 따라서, 간이한 구성밖에 필요로 하지 않는다고 하는 효과를 우선할 경우, 도 8의 밸브체는 이점이 있다.

10 : 기판 처리 시스템 11 : 트랜스퍼 챔버
12 : 게이트 밸브 13 : 프로세스 챔버
19a, 19b : 연통구 22, 28, 36 : 밸브체
23, 29, 37 : 본체 24, 30, 38 : 커버 부재
25 : 볼트 31 : 대향 부재
32 : 프레임 형상 부재 33 : 간극
35, 35a, 35b : 측면 커버 부재

Claims

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기판에 소정의 처리를 실시하는 프로세스 챔버와, 상기 프로세스 챔버에 상기 기판을 반송하는 트랜스퍼 챔버를 구비하는 기판 처리 시스템에 있어서 상기 프로세스 챔버 및 상기 트랜스퍼 챔버를 연통하는 연통구를 개방 또는 차단하는 밸브체에 있어서,
이동 가능한 본체와,
상기 본체에 장착되는 동시에, 상기 본체로부터 분리 가능하게 구성되며, 상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버와 대향하는 대향 부재를 갖는 피복 부재를 구비하며,
상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버측으로부터 상기 밸브체를 보았을 경우, 상기 연통구 내에서 상기 대향 부재의 전체를 육안으로 확인할 수 있으며,
상기 피복 부재는 판 형상 부재로 이루어지며,
상기 피복 부재는 상기 대향 부재를 둘러싸는 프레임체를 갖고, 상기 프레임체는 분할 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
밸브체.
제 4 항에 있어서,
상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버측으로부터 상기 밸브체를 보았을 경우, 상기 프레임체의 일부가 가려져 육안으로 확인할 수 없는 것을 특징으로 하는
밸브체.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버측으로부터 상기 밸브체를 보는 방향을 따르는 단면에 있어서, 상기 프레임체 및 상기 대향 부재의 간극이 래비린스 구조를 나타내는 것을 특징으로 하는
밸브체.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 대향 부재는 분할 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
밸브체.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 연통구는 벽 부재에 개구하는 구멍으로 이루어지고, 상기 구멍의 측면은 보호 부재로 덮이는 것을 특징으로 하는
밸브체.
제 8 항에 있어서,
상기 보호 부재가 피복 부재의 일부를 가리는 것을 특징으로 하는
밸브체.
기판에 소정의 처리를 실시하는 프로세스 챔버와, 상기 프로세스 챔버에 상기 기판을 반송하는 트랜스퍼 챔버를 구비하는 기판 처리 시스템에 있어서 상기 프로세스 챔버 및 상기 트랜스퍼 챔버를 연통하는 연통구를 개방 또는 차단하는 밸브체를 갖는 게이트 밸브에 있어서,
상기 밸브체는,
이동 가능한 본체와,
상기 본체에 장착되는 동시에, 상기 본체로부터 분리 가능하게 구성되며, 상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버와 대향하는 대향 부재를 갖는 피복 부재를 구비하며,
상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버측으로부터 상기 밸브체를 보았을 경우, 상기 연통구 내에서 상기 대향 부재의 전체를 육안으로 확인할 수 있으며,
상기 대향 부재는, 대향 부재에 부착된 증착물을 벗겨지기 어렵게 할 수 있는 면조도를 갖고 있으며,
상기 피복 부재는 상기 대향 부재를 둘러싸는 프레임체를 갖고,
상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버측으로부터 상기 밸브체를 보았을 경우, 상기 프레임체의 일부가 가려져 육안으로 확인할 수 없는 것을 특징으로 하는
게이트 밸브.
기판에 소정의 처리를 실시하는 프로세스 챔버와, 상기 프로세스 챔버에 상기 기판을 반송하는 트랜스퍼 챔버를 구비하는 기판 처리 시스템에 있어서 상기 프로세스 챔버 및 상기 트랜스퍼 챔버를 연통하는 연통구를 개방 또는 차단하는 밸브체를 갖는 게이트 밸브에 있어서,
상기 밸브체는,
이동 가능한 본체와,
상기 본체에 장착되는 동시에, 상기 본체로부터 분리 가능하게 구성되며, 상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버와 대향하는 대향 부재를 갖는 피복 부재를 구비하며,
상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버측으로부터 상기 밸브체를 보았을 경우, 상기 연통구 내에서 상기 대향 부재의 전체를 육안으로 확인할 수 있으며,
상기 피복 부재는 상기 대향 부재를 둘러싸는 프레임체를 갖고, 상기 프레임체는 분할 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
게이트 밸브.
제 11 항에 있어서,
상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버측으로부터 상기 밸브체를 보았을 경우, 상기 프레임체의 일부가 가려져 육안으로 확인할 수 없는 것을 특징으로 하는
게이트 밸브.
기판에 소정의 처리를 실시하는 프로세스 챔버와, 상기 프로세스 챔버에 상기 기판을 반송하는 트랜스퍼 챔버를 구비하는 기판 처리 시스템에 있어서,
상기 프로세스 챔버 및 상기 트랜스퍼 챔버를 연통하는 연통구를 개방 또는 차단하는 밸브체를 구비하며,
상기 밸브체는, 이동 가능한 본체와, 상기 본체에 장착되는 동시에, 상기 본체로부터 분리 가능하게 구성되며, 상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버와 대향하는 대향 부재를 갖는 피복 부재를 구비하며,
상기 밸브체가 상기 연통구를 차단할 때, 상기 연통구를 거쳐서 상기 프로세스 챔버측으로부터 상기 밸브체를 보았을 경우, 상기 연통구 내에서 상기 대향 부재의 전체를 육안으로 확인할 수 있으며,
상기 피복 부재는 상기 대향 부재를 둘러싸는 프레임체를 갖고, 상기 프레임체는 분할 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
기판 처리 시스템.